[发明专利]基于微流控技术的超顺磁纳米微粒分离装置或分离系统在外泌体分离中的应用

说明书

本发明提供一种基于微流控技术的超顺磁纳米微粒分离装置或分离系统在外泌体分离中的应用，属于磁分离装置技术领域。本发明提供的超顺磁纳米微粒分离装置包括分离柱和磁分离装置，分离柱包括分离柱柱体、进样管道和出样管道；分离柱柱体中填充有磁性颗粒材料。基于微流控和磁分离相结合，利用柱体内磁性颗粒材料在高强度外加磁场的作用下形成梯度势能场，其远大于超顺磁纳米微粒标记抗体与外泌体结合物在柱内的动能，实现磁分离过程的稳定性及有效性，同时利用以外泌体表面蛋白分子抗体包被超顺磁纳米颗粒，极大增加了与外泌体的接触面积从而显著提高超顺磁纳米微粒的富集率和捕获外泌体的高效捕获。

技术领域

本发明属于磁分离装置技术领域，具体涉及基于微流控技术的超顺磁纳米微粒分离装置或分离系统在外泌体分离中的应用。

背景技术

目前外泌体的分离方式包括超速离心，免疫沉淀，尺寸排阻，免疫亲和，免疫磁珠法等。超速离心是目前最常用的外泌体分离方式，但其耗时长，操作繁琐，以及特殊的仪器要求限制了该方法的临床应用；免疫沉淀法分离的外泌体存在较多的杂蛋白污染，影响外泌体的纯度；尺寸排阻等基于外泌体大小的分离方式适用于大体积样本，例如尿液，胸腹水等外泌体的分离，但存在分离时间长，滤孔易阻塞的特点，不适用于临床外泌体的分离；免疫磁珠法是基于抗原抗体的特异性反应的原理，将识别外泌体表面蛋白分子的抗体偶联在磁珠表面，增加了抗体与外泌体表面蛋白结合的表面积，可更加有效的在体液中分离外泌体。

然而，外泌体的免疫磁珠分离方法大多采用磁分离架或分离柱来实现磁珠的分离，但这些方法稳定性差，磁珠的回收率低，并且直径为3～50nm的超顺磁纳米微粒富集难度大，导致外泌体的分离效率大大降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于基于微流控技术的超顺磁纳米微粒分离装置或分离系统在外泌体分离中的应用，实现外泌体的高效分离。

本发明提供基于微流控技术的超顺磁纳米微粒分离装置或超顺磁纳米微粒分离系统在外泌体分离中的应用；

所述超顺磁纳米微粒分离装置包括分离柱和磁分离装置，所述分离柱包括分离柱柱体、连接在所述分离柱柱体一端的进样管道和连接在所述分离柱柱体另一端的出样管道；所述分离柱柱体中填充有磁性颗粒材料；

所述超顺磁纳米微粒分离系统包括所述超顺磁纳米微粒分离装置、精密微量注射泵和进样器。

优选的，所述分离柱柱体的内径为1.0～5.0mm；所述分离柱柱体的外径为1.5～5.5mm；所述分离柱柱体的垂直高度为1～8cm。

优选的，所述出样管道的内径为0.2～0.8mm；所述出样管道的外径为0.4～1.2mm；所述出样管道的长度为8～15cm。

优选的，所述进样管道的内径为0.2～0.8mm；所述进样管道的外径为0.4～1.2mm；所述进样管道的长度为8～15cm。

优选的，所述进样管道、出样管道或分离柱柱体的材料为聚四氟乙烯。

优选的，所述磁性颗粒材料为球形磁性颗粒材料；所述球形磁性颗粒材料的粒径为10～1000μm。

优选的，所述磁性颗粒材料包括镍、铬、铁或铁氧化物磁性材料。

优选的，所述外泌体分离的方法，包括以下步骤：

(1)将生物素标记的外泌体表面蛋白抗体溶液与亲和素包被的超顺磁纳米颗粒溶液混合，得到外泌体表面蛋白抗体-超顺磁纳米颗粒偶合物；

(2)将所述外泌体表面蛋白抗体-超顺磁纳米颗粒偶合物和外泌体样品混合反应，封闭，得到反应液；

(3)将所述分离柱预先置于磁分离装置上，将进样器吸取所述步骤(2)中的反应液后，与进样管道连接；再将进样器固定在精密微量注射泵上，设定微量注射泵的参数后进样；